竹子概况  
    我国竹子资源丰富，竹材被誉为第二森林资源，是木材的重要替代材料。中国的竹类资源主要分为四个区域：黄河-长江竹区；长江-南岭竹区；华南竹区和西南高山竹区，毛竹主要分布在长江-南岭竹区。中国的毛竹面积约400万公顷，竹产量占到世界的一半以上，其中浙江、福建、江西、湖南四省面积约占全国的80%，其中浙江省安吉县竹制品产业链最为发达。   
       竹材的利用在中国已有数千年的历史，比如原始的简单制作的竹椅、竹床、竹筐等等，竹材的利用一直处在这种低水平、小规模的分散状态。经进近十多年来的不断开发使用，竹材的利用已发展成为一种新兴的产业。高品质的竹地板、竹家具板材、竹装饰板材、竹钢琴应运而生。
      竹材的利用有原竹利用和加工利用两类。原竹利用时是把大竹用作建筑材料，运输竹筏，输液管道；中、小竹材制作文具、乐器、农具、竹编等。加工利用有多种用途，如竹材层压板可制造机械耐磨零件等；竹木复合板曾制成第一架竹材单翼高级教练机；竹材人造板可作工程材料。此外竹黄还可制成多种工艺美术品。竹材也是造纸、制纤维板和醋酸纤维、硝化纤维的重要原料。竹炭表面硬度高于木炭，可用于冶炼工业和制取活性炭。
 竹材霉菌    
      竹材细胞壁组成物质含量与木材中的阔叶材相似，非细胞壁物质含量较阔叶材高，如淀粉、还原糖、蛋白质、脂肪、矿物质等，能给许多种类的细菌、真菌和蛀虫提供充足的营养物质，使竹材、原竹结构建筑及其加工制品在贮运、加工和使用过程中，遇梅雨季节潮湿环境中易发生霉变和虫蛀，影响其质量和外观美观，降低其使用寿命甚至完全失去使用价值。

竹材不同于木材的解剖特性
      竹材的解剖特征有其自身的特点，其节间细胞组织全部纵向排列，不像木材那样有径向分布的薄壁细胞和射线细胞，因此，处理剂及水分不能沿射线方向渗入。竹茎成熟后，由于胶状物质的沉积及侵填体的聚积，导管和筛管几乎不再具有横向渗透性。竹材的表面覆盖着富含硅和蜡质的坚硬薄层，所以防腐剂难以从径向渗入。由于上述结构的差异，竹材比木材更难处理。从纵向看，竹材的组织是由薄壁细胞和维管束(导管和厚壁纤维)组成，首尾相连的导管使得新鲜的竹材中纵向流动非常迅速。但维管束在竹秆里分布不均匀，在竹秆的外围部分维管束小而多，在中央部分维管束大而少。离导管越远，渗透的水平也越低，这一特性又造成防腐剂在竹材中分布的不均匀性。导管仅占竹秆体积的10％，所以防腐剂渗透到导管周围的其它组织的能力很弱。防腐剂未渗透到的薄壁组织则极易成为真菌早期侵袭的突破口。
由于竹材和木材的解剖构造存在很大差异，因此，不能机械地套用木材的防腐处理方法。

竹材霉菌滋生环境
      竹材的结构和化学成分，为虫菌的滋生繁衍提供了充分的物质条件，但虫菌的繁殖还需要一定的条件，如温度、水分、酸碱度等。
      霉菌和腐朽菌，多数生长温度范围为10～40℃，最适温度为20～30℃，只有少数种类具有耐热或嗜热习性，生长温度范围为20～30℃。多数要求竹材含水率在20％以上(相对湿度75％以上)，但当到达饱和状态后，除软腐菌外，多数霉腐菌的繁殖受到抑制。多数霉腐菌所要求的最佳酸碱度为ＰＨ=5左右，不过也有些耐酸耐碱者，在ＰＨ低到1。5或高到11时，仍能生存。
      蛀虫的最适生长温度为20～30℃。当环境温度降至10℃左右或升到35～38℃时，蛀虫的活动能力大大降低。当环境温度继续降至0～5℃或升至40～45℃时，蛀虫停止发育和蛀食活动，处十冷麻痹或热麻痹状态，在短时间内，若温度向最适温度方向恢复时，蛀虫可复苏过来逐渐恢复活力。当环境温度继续降至一5℃或升至48～52℃时，就达到了蛀虫的致死温度范围，经短时间后即会死亡。
竹材的虫菌为害防治方法
一、物理方法
(1)浸渍：将竹材浸没于清水(流水或定期更换的清水)中，溶出部分水溶性营养物质，并使细胞充满自由水一造成缺氧环境，以预防和消除虫菌为害。
(2)干燥：将竹材烘干或晒干。经烘晒过程，一方面可因加热杀死虫菌，另一方面又可因水分减少致虫菌难以生存。
(3)电磁波辐射：用远红外线(波长25～199μｍ)、微波(波长103～105μｍ)照射，可引起竹材内部分于的振动、转动的共振吸收。这种能量吸收效率很高，可在短时间(几十分钟或十几分钟)内，使竹材外表和内部同时升温至虫菌的最高耐受温度以上而致死。此外，紫外光(波长4～400μｍ)、ｘ一射线、ｙ一射线等均可破坏虫菌体内的生物活性物质，使虫菌致死。
(4)气调：调节竹材贮存环境的气体组成，降低氧气含量，造成缺氧状态，使真菌不能生长，蛀虫窒息而死。
(5)蒸煮：加热蒸煮，除去部分可溶性物质，杀死虫菌。
物理方法优缺点：
      一次性杀虫灭菌的效果大多相当好，但却不能预防在以后的生产、贮运和使用过程中再次感染虫菌。因此，在生产实践中大都采用物理和化学结合的方法。
二、化学方法
(A)主要有有机化合物和无机化合物两大类。
有机药剂主要有：
（1）卤烃类：如氮丹、1，2二溴乙烷等；
（2）酚及其衍生物类：如五氯苯酚(PCP)、五氯酚钠(NaPCP)、
        2，5一二氯一3一溴苯酚(DP)、2，4一二硝基苯酚等；
（3）有机磷类：如辛硫磷、马拉硫磷、二嗪磷等；
（4）氨基甲酸酯类：如涕灭威、仲丁威、叶蝉散、残杀威等；
（5）除虫菊酯类：如氯氰菊酯、溴氰菊酯等；
（6）季铵盐类，：如十二(十四、十六、十八)烷基三甲基氯化铵
（7）睛类：如百菌清等；
（8）有机金属化合物类：如75号防霉剂、双三丁基氧化锡
（9）硫氨酸酯类：如MBT；
（10）羧酸及其盐类：如醋酸、醋酸铅、环烷酸铜(或锌)等；
（11）杂环类化合物等。
无机药剂主要是：
（1）硫酸铜(CuSO4·5H2O)；
（2）重铬酸钠(Na2Cr2O72H2O)；
（3）三氧化铬(CrO3)；
（4）砷酸氢钠(Na2HAsO4 2H2O)；
（5）五氧化二砷(As2O5·2H2O)；
（6）硼酸(H3PO3)；
（7）硼酸钠(Na2B4O7·10H2O)；
（8）四水合八硼酸钠(Na2B8O13·4HO)；
（9）三氧化二硼(B2O3)；
（10）氟化钠(NaF)；
（11）氟硅酸钠(Na2SiF6)；
（12）氯化锌(ZnCl2)；
（13）硫酸锌(ZnSO4)；
（14）氯化泵(HgCI2)；
（15）氨水(NH3·H2O)等。
(B)处理方法：
      竹材因解剖结构与木材差异较大，防霉处理方法也有所不同．竹材外壁致密，药液极难渗透。
(1)物理处理法
分为高温灭菌法、浸水法、烟熏法和涂白法。
高温灭菌法：
      采用烘烤、曝晒、汽蒸和沸煮等方法杀灭霉菌。经前两种方法处理的竹材应保存在通风干燥的地方．否则吸湿后易长霉；后两种方法处理的竹材应及时使其干燥才不致发霉；
浸水法：
      将竹材及制品放在流水或活水中浸渍一段时间，使表层可溶性糖和其它营养物质溶出，达到防霉效果；
烟熏法：
      将竹制品放置在离炉灶3～5m高处，让柴火烟熏竹制品，当表面变为棕色时即可；
(2)化学处理法
浸渍、喷雾、涂刷法：
      一般用0.5％～5％的药液对干燥的材料进行浸渍、喷雾、或涂刷。大多数药剂都能用于这些方法。处理简单，对设备要求不高，投资少。但不能进入竹材的深处，处理后若再进行劈、削等加工，则会露出未处理到的竹材。
热冷槽法：
      把竹材放在热的药剂中(接近沸腾温度但不要到沸腾)煮一定时间，立即取出浸入冷的药剂中(可在常温下)。这样可以增加药剂的吸收量和进入深度。
树液置换法：
      将伐倒的竹材基部一端套上一个紧箍住的“帽子”、“帽子”通过管子连着一个加压容器。加压容器中的药剂就可以压入竹材，顺着导管流向梢部，待梢部断口上看到药液流出时就可结束。这种方法虽然麻烦，但药剂可进入全部竹材中，所需设备比较简单。对一些价值高的特殊用材，可采用此法处理。
扩散法：
      适用于含水率在３Ｏ％以上的竹材。把竹材在较浓的药液中(10％～30％或更浓)浸泡或涂刷，使药剂附在竹材表面上。然后堆起来用塑料布密封存放２～３个星期。使药剂在竹材的水分中扩散到内部去。此法要求含水率要高，使用水溶性药剂，药剂的分子半径不能太大。
加压法：
      把竹材放入特制的加压罐中密封，送入药剂加压，在压力下让药剂进入竹材的内部。只要选用适当的药剂，在一定的压力和时间下，药剂可进入整个竹材的内部。由于需要的设备较复杂，少量的材料可委托专门的加压处理工厂代为处理。
活竹注射法：
      在采伐前的适当时间，在竹杆基部注射杀霉菌药剂，然后采伐。据有关单位试验有较好的防霉效果。
（3）竹材漂白
      竹材的漂白工艺，主要是对竹材中木质素进行的处理。漂白的方法主要有两种，一种是脱去木质素的漂白，另一种是保留木质 素的漂白。一般地说，脱去木质素的漂白可以得到白度高而又稳 定的竹材，而保留木质素的漂白，达到白度的效果要差一些。在生 产实践中，其实这两种方法都并不是绝对的，而是视工艺不同而相互使用。下面，介绍几种常用的竹材漂白的方法，以供读者参考。
1．H2O2(双氧水)漂白法
      双氧水有氧化性，又具有还原性，在酸性介质中或碱性价质中都是一种强氧化剂。当双氧水遇到了更强的氧化剂时，在酸性或碱性介质中也可以作还原剂。利用双氧水的这种特性，可以脱去竹材中的一部份木质素，并可提取竹材中的蛋白质、糖份和淀粉等 营养物质，使竹材表面变成白色。
双氧水漂白法是一种使用非常广泛的竹材漂白法。各地在生产实践中积累了许多经验。按漂白温度和漂白液的浓度一般区分为冷漂、热漂、浓漂与淡漂四种类型。
冷漂法：
（1）操作简便，对设备也无特别的要求；
（2）漂白时间较 长，影响生产率的提高。
热漂白法：
（1）对溶液要有加热设备，漂白所需加的时间短，漂白效果好；
（2）成本较高；
（3）热漂的温度控制在75℃以下，温度太高，会加速双氧水分解；
浓漂：
（1）双氧水漂白液不经加清水稀释而直接使用；
（2）耗用的双氧水较多，竹制品漂白后的耐久性较差。
淡漂法：
（1）用双氧水稀释后再进行漂白操作的一种工艺；
（2）漂白的时间长，深层的漂白效果较好，漂白后的制品耐久性也较好，而且成本较低，特别是进行热 原处理时很值得采用。
一般情况下，使用5％一10％浓度的双氧水。漂白液对制品进行加热至70℃漂白，时间可以掌握在10—30分钟内。如使用10％～20％浓度的溶液漂白制品，在常温20℃情况下，漂白的时间宣掌握在10—20小时之间。
2．草酸〔(COOH)2·2H2O］漂白法：
      草酸是一种无色晶体。在常温下易溶于水。草酸也是一种极强的氧化还原剂。
      使用草酸对竹制品进行漂白处理的工艺极其简单，所用的容器与双氧水漂白法相同。
3.硫磺烟熏漂白法：
      将用清水浸透的竹篾或其它竹制品，放置 于密闭的硫磺漂白室内，用木碳将硫磺引燃，任其慢慢燃烧，依靠硫磺燃烧时产生的烟雾，将竹制品熏白。
      经过上述方法漂白处理后的竹制品，一般来说已经具有防虫防霉的效果，可以不必进行其它的防护处理。目前，有些出口产品，外商要求其保持竹材的天然色彩，对这类产品，亦无须进行价格昂贵的漂白处理，仅须对其进行防虫防霉处理即可。而有些产品，如竹材刨花板等，对它们更没有必要进行成本高昂的漂白处 理，使用专用的竹材防虫防霉剂对制品进行防虫防霉处理以后，一样可以满足用户对产品使用性能的要求。
竹材用防霉剂研究
      竹材用防腐剂一般分为熏剂型、焦油型、油溶性和水溶性4种。熏蒸剂如氨水、硫磺，主要作用于竹材表面，难以对内部的真菌起作用，且容易污染空气；焦油型防腐剂中应用最广泛的是杂酚油类，因其含有致癌性的多环芳烃，已趋于淘汰；油溶性防腐剂如五氯苯酚，不仅处理成本比较高，而且对人的健康有害；由于水溶性防腐药剂具有毒性低、效果好、无异味的特点，所以当前使用较多并且多为复合型防腐剂。
      常用的竹材防腐剂 国际竹藤组织(INBAR)于1994年推荐了十种竹材用复合防腐剂的配方(主要来自印度标准)”，美国木材保存协会(AWPA)于1998年制定了17种水溶性和油溶性木材防腐剂的标准配方。但其中有些药剂对环境污染大，近年来在一些国家已被禁止或限止使用，如五氯酚钠在大多数国家已被禁止使用，CCA由于含砷，美国、欧盟已颁布法规于2004年禁止在民用场合使用。
      角田帮夫报导，目前世界上正在开发研究的新防霉剂有11 种。在加拿大登记使用的新防霉剂有9种，正在办理申请登记的还有8种。
新型防腐剂：
      水溶性低毒防腐剂是今后防腐剂开发的方向，目前在木材上已开发的低毒高效防腐剂包括：水溶性的烷基铵类化合物(AAC)、氨溶季铵铜(ACQ)、硼化物、双二甲基二硫代氨基甲酸铜(CDDC)和油溶性的环烷酸铜／锌、百菌清(CTL)、有机碘化物(IPBC)。我们可以在这个基础上，结合竹材的特性筛选复配制剂，同时根据生产实际(如工艺流程、生产环境、产品价值和用途等)选取较适当的方法。
总的原则：
a.方法简便易行，药品易得，成本低廉；
b.效果好，残效期长；
c.对环境无污染或在允许的范围之内；
d.对材性和外观无影响或影响较小。
      霉菌、细菌有千千万，单一的防霉剂无法满足竹材防霉需要，国外商品防霉剂的活性成分常为2 种或3 种杀菌剂的混合体，常见的有以下5 种：
（l）苯噻氰（通用名TCMTB）（折百28万一吨）；
（2 ）二癸基二甲基氯化铵（通用名DDAC）；
（3 ）3 －碘－2 －丙基－丁基氨基甲酸甲酯（通用名IPBC）（25万一吨）；
（4 ） 8－羟基喹啉铜（通用名Cu－8 Quinolinalate）（十几万一吨）;
（5）防霉唑（通用名Azaconazole）。
 
竹材防霉剂防霉效果评定方法
      （1）在无菌条件下，将霉菌分别接在琼脂马铃薯培养基的中央，然后在温度30℃左右，相对湿度90%的条件下培养，待菌丝布满培养基表面后，在无菌条件下，将经各种防霉剂处理的竹片置于长满霉菌的培养基上，一个月后记录菌丝在竹片上蔓延所占的百分率。以此来评价防霉剂防霉效果。
      （2）测定供试霉菌在添加防霉剂的PDA培养基生长情况或抑菌圈直径大小，确定药剂对各种霉菌的防霉效果。
      （3）防霉剂处理过的竹材自然干燥（室内放置1小时），然后用霉菌的混合孢子悬浮液喷雾接种，置于温度23℃-25℃，相对湿度90-95%贮藏10天，然后检查竹材的霉变情况，竹材霉变程度的分级标准如下表。
      （4）
　　  （5）将霉菌的混合孢子悬浮液接种于竹材上，在温度为25℃一30℃，相对湿度95％的环境中培养3 个月，竹材霉变程度评定及记载方法见下表。防霉效力=100-（处理材平均等级/ 对照材平均等级）*100）。

      （6）将处理过的试样待阴干2d 后和无处理对照试样一起接种，即将要测试的混合霉菌孢子液撒在试样上，然后放入调温调湿箱内(28℃±2℃，相对湿度90％以上)培养。2d后，每日观察一次试样霉变情况，持续3个月。霉变程度评定如下表，根据试样霉变程度，分级并记分。防霉效力=100-（处理材平均等级分/ 对照材平均等级分*100）。

 
竹材防霉研究展望
　　自20世纪80 年代末以来，随着竹材工业化利用的广泛开展，竹材大幅度增值，尤其是以竹材人造板、竹材复合板、竹材装饰、家具、汽车制造等领域的进一步开发，使竹材的应用有了更广阔的前景。但是，竹材及其制品在加工、运输和使用过程经常霉变、腐朽、虫蛀，其中尤为突出的是霉变，不仅影响了竹材及其制品的外观，而且还为其它菌虫为害创造了条件。因此，竹材防霉处理是竹材工业化利用不可缺少的环节。自20 世纪80 年代以来，尤其是近十年，竹材防霉取得了较大的发展。
从目前来看，老顾有以下几个看法：
    （1）竹材防霉剂向着简单、易行，成本低的方向发展。如将防霉剂加到油漆、染料等里面，操作方便。
　　（2）竹材防霉剂研究的重点在于高效、低毒，对多种霉菌都有效，对人体及环境污染小。
　　（3）由于竹材结构及理化性质同木材有所不同，竹材防霉方法的研究也不局限于喷洒、涂刷、浸泡，出现了一些新的处理方法。
    （4）现有防霉剂大多只具有防霉单项功效，而竹材也易受腐朽菌和昆虫侵蚀，研究开发一剂多效型处理剂(防霉、防腐、防虫，其至阻燃)药剂亦为今后的研究方向。
    （5）现有的农用杀菌剂、杀虫剂趋向于高效、低毒、环保，同环境兼容性好，本抗菌防霉实验室一直从事农药向竹材防霉、防蛀领域引用研究。
    （6）总的来说，竹子主要是霉变（真菌），而木材主要是腐朽（细菌）。当然都包括虫蛀。不过，就目前而言竹子的防霉防蛀关注力度不够大。
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